基于集成神经网络的高压输电线路断线故障检测方法

常规的高压输电线路断线故障检测大多采用序电流比值原理设计而成,检测范围有限,断线故障检测定位百分比误差较大,检测精度较低。为解决该问题,本文引入集成神经网络,开展了基于集成神经网络的高压输电线路断线故障检测方法的研究。首先,利用冲击闪络采样方法采集高压输电线路断线故障数据。其次,基于集成神经网络原理,建立高压输电线路断线故障检测模型,输出断线故障识别代码。在此基础上,对断线故障代码对应的高压输电线路区段进行故障检测定位,实现断线故障检测目标。由实验分析可知,利用该方法检测线路断线故障,其故障检测定位百分比误差较小,检测精度显著提升。     

基于冰雪灾害影响下的高压输电线路的设计与维护

高压输电线路一旦出现故障,将造成严重的损失。因此,电力部门将其列入重点防护对象,尤其在冰雪等恶劣环境下,输电线路的损毁严重。文章分析了冰雪灾害下的高压输电线路故障及其维护方式。其中包括提高电网规划的设计标准、优化高压输电线路的走向、采用防止电网覆冰的技术措施以及提高输电线路事故预防和检修能力。以确保电网能够安全、稳定的运行。     

基于PMU的三端高压输电系统故障测距算法

由于现有的双端故障测距方法不可以直接应用到三端输电系统中,本文提出了一种基于PMU的三端高压输电系统故障测距的方法。该方法充分利用PMU测量数据的同步性,采用分布参数线路模型,在故障发生后首先对故障区域进行判断,利用戴维南定理将非故障支路进行等效合并,将三端输电系统简化为双端输电系统,继而可以利用双端故障定位原理进行故障定位。通过MATLAB软件仿真表明了该算法的正确性。     

220kV输电线路工程调试故障测距的算法研究

提出了一种使用利用单端电流、电压的220k V输电线路故障测距算法。该算法从原理上克服了过渡电阻对故障测距的影响,并对高压长线的电容充电电流进行了迭代补偿;利用Matlab/simulink仿真结果表明,算法在一定条件下具有较高精度,这样,可以有效的判别出输电线路的故障,并迅速定位故障,对工程故障调试有一定的指导意义。     

ACO-ENN算法在高压直流输电线路故障测距中的应用

根据目前高压直流(HVDC)输电线路故障测距方法的不足,提出一种高压直流输电线路故障测距的新方法。由于行波法在时域上提取行波波头困难,导致测距精度低,而故障行波的频谱恰好可以反映行波的幅频特性,因此,采用故障频谱对高压直流输电线路进行故障分析,采用此方法有效地提高了故障测距的精度,故障频谱在传播过程中往往会产生固有频率信号,将固有频率的主频以及二倍频的幅值和频率作为输入训练样本,将故障距离作为输出训练样本,提出一种基于Elman动态神经网络直流输电线路故障测距算法。利用蚁群优化(ACO)算法对Elman动态神经网络的初始权值和阈值进行优化。采用PSCAD和MATLAB软件进行联合仿真,结果表明了该算法可以使系统稳定、收敛速度快、测距精度高。     

基于离散小波变换的输电线路故障精准定位

为了提高架空线路和地下电缆组合输电线路发生故障时的定位精度,提出了一种基于离散小波变换(DWT)的输电线路故障定位新方法。通过DWT对输电线路单端测得的瞬态信号进行多分辨率分析(MRA),在低故障起始角情况下,利用线模电流和零模电流检测故障,结合小波模量极大值(WMM)求解从故障点到变电站的行波到达时间,从而对输电线路故障进行精准定位。采用半正弦电压响应的方法克服了采样频率有限和故障起始角低的缺点,运用100kHz半正弦信号的发送时间与接收导数信号的时间之差计算故障距离。在考虑谐波畸变和故障电阻、接地电阻、故障位置和起始角变化的情况下对所提方法进行测试,结果表明：对于100km的输电线路,即使在故障靠近总线（<2%）且故障起始角较低的情况下,所提出的方法得到的故障定位误差仅为0.14km。     

大规模电力系统变电线路异常实时检修方法分析

为保障大规模电力系统变电线路的正常运行,提高变电线路的工作质量,需要对大规模电力系统变电线路异常进行实时检修。当前方法利用一个函数对线路的异常进行检测,把异常码传输给调用者,直至该异常码传输至响应该异常的处理函数。该方法无法对变电线路的异常进行实时检修,降低变电线路的维修效率,还造成电网电流传输的中断,电网安全性得不到保障。为此,提出一种基于CIM的大规模电力系统变电线路异常实时检修方法。该方法利用小波变换对变电线路异常发生之后5ms内,异常点电流时域和时频域中的不同特征进行提取,并将提取结果当作变电线路异常点分类特征量。根据模糊支持向量机完成变电线路异常点的模糊分类,分析在异常点特征空间组建带状分段的隶属度函数,通过支持向量回归机构建其最佳的分类回归函数。实验结果证明,所提方法可以高效对大规模电力系统变电线路异常进行实时检修,为该领域的研究发展提供强有力的依据,具有实际利用价值。     

煤矿高压电网单相接地漏电故障选线方法研究

新型高压电网单相接地漏电故障选线方法采用电流谐波故障诊断法、零序有功功率法和暂态零序电流互积求和法设定故障测度隶属函数和权重系数隶属函数;采用模糊理论将3种方法各自的隶属函数和权重系数隶属函数进行融合,计算出多判据选线方法下的线路故障测度,从而可判断出单相接地漏电故障线路。Matlab/Simulink仿真结果验证了该方法的正确性。     

配电网输电线路故障定位的快速提取方法

为了快速锁定配电网输电线路故障发生的位置,针对配电网输电线路的分布参数特性,提出了一种从配电网输电线路暂态过程中提取准确的电流和电压基波的快速提取方法,并利用双端非同步算法定位故障。仿真结果表明,与单周期傅立叶方法的结果相比,该方法具有良好的定位精度和稳定性。该方法可以有效提高暂态过程中故障定位的精度,使定位结果误差小于0.5％。     

基于特征谐波电流的高压直流输电控制策略

为了降低特征谐波电流对高压直流输电产生的危害，提出基于特征谐波电流的高压直流输电控制策略。根据高压直流输电网络的组成元素以及空间分布方式，构建高压直流输电网络模型。在该模型下，利用智能电流表获取实时电流数据，提取高压直流输电电流特征。通过特征匹配识别初始数据中的特征谐波电流，计算特征谐波电流量，求解直流输电电流控制量。将控制量求解结果代入到装设的输电控制器中，从谐波电流抑制、电流裕度补偿和电流限幅等方面完成高压直流输电控制。通过测试实验得出结论：在优化设计高压直流输电控制策略的作用下，特征谐波电流畸变率为0.466%,输电电流的空间不稳定系数为0.23,均满足预设要求。     

基于小波暂态能量的自适应故障选线新方法

针对当前小电流接地系统在相电压过零时发生故障选线准确率不高的问题,分析了小电流接地系统发生单相接地故障后零序电流的频率特征。提出了一种基于小波暂态能量的故障初始角自适应故障选线新方法,该方法利用快速傅里叶变换获取电压相位估算故障初始角,并根据能量最大值原理进行故障选线。通过理论分析,数字仿真实验,证明了所提出的方法基本不受过渡电阻、故障初始角、电弧故障和故障距离的影响,能够准确快速地选出故障线路。     

基于紧急功率支援的直流输电系统研究

VSC-HVDC通过利用全控期间的电压源型换流器,在一定程度上,克服了传统直流输电的不足之处,同时实现了有功功率和无功功率的独立控制。本文通过在仿真软件PSCAD/EMTDC中搭建了基于电压源型换流器的三端直流输电系统,并设计采用了改进型PID控制算法与功率支援模块用以快速改变直流线路传输功率,通过动态电流限幅环节抑制交流侧故障过电流,针对逆变器交流侧的几种常见故障和直流线路故障时系统的运行状况进行了仿真分析,并对不同的故障设计了不同的运行方案,仿真结果表明该系统在多种故障情况下均能够有效的保持系统频率与电压的稳定。     

基于航空交流故障电弧标准的电弧仿真研究

随着飞机多电全电技术的迅猛发展,电力系统在飞机中的重要程度不断提升,而电弧故障是航空电力系统多发的一类电气故障,会引起飞机火灾,轻则烧毁线路,重则引起飞机坠毁。因此,航空交流故障电弧的研究对保障飞机电力系统的安全十分重要。针对传统航空交流故障电弧模型种类单一、难以准确模拟真实故障电弧的特点,基于航空交流故障电弧试验标准下点接触电极、点接触截断和松动接线柱试验中得到的故障电弧电压、电流特性进行分析后,提出模型改进方法,形成航空交流电弧仿真优化策略,从而涵盖所提航空交流电弧试验标准下的故障电弧特性。通过MATLAB/Simulink完成了电弧模型的搭建,对电弧数据及模型仿真结果进行特征量提取及比较,验证了航空交流故障电弧模型仿真策略和方法的有效性。     

A current independent method based on synchronized voltage measurement for fault location on transmission lines

This paper presents a new method based on synchronized voltage measurement technique in order to identify the fault locations in two and three-terminal transmission lines. Due to common problems of current transformers in distance protection of power system and as result increasing cost and reduction of protection accuracy, proposed method is independent of current measurement and based on transmission line terminals voltages measurement. Pre-fault and post-fault voltages at both ends of the line are measured synchronously and used to calculate the fault location. Proposed method calculates the fault location using Thevenin model of faulted system and transforms the whole parameters to symmetric components. Using proposed technique, fault location can be calculated with a lower than 0.6% error without using current transformers. EMTP/ATP simulation results and mathematical analysis show that proposed fault location technique is independent of fault type, fault resistance, fault inception angle and loading angle of the transmission line.     

基于PHM的自动气象站健康评价与故障预判方法研究

针对自动气象站建设和应用规模大、运行监控手段单一、维护保障成本较高的现状，首次将PHM技术理念应用于自动气象站的运维管理之中；采用层次分析法通过构造判断矩阵、专家打分、确定权重从而以“健康值”的形式对自动气象站综合健康状态进行评价；通过对状态信息与历史极值、故障信息进行判断，提出了一种对自动气象站供电和通信故障“两级告警”的预判方法；通过开发软件系统实现了健康评价和故障预判方法的应用，能够较为合理地量化自动气象站健康状态、对疑似故障发出及时告警；该方法丰富了自动气象站运行监控方法，减少了故障的排除诊断与修复时间，同时也为PHM技术在气象探测设备中的应用提供了思路。     

基于暂态零序能量的配电网故障选线方法研究

针对中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时因故障边界复杂、随机,故障稳态分量小,零序瞬时功率倒相而导致传统的单一特征量选线方法失效问题,提出了一种新的基于暂态零序能量的选线方法。该方法通过一种数字滤波器来滤除暂态零序电流中的不对称分量和稳态工频分量,得到各条线路零序电流和母线零序电压的暂态纯故障分量,由此构造暂态零序能量,并根据暂态零序能量的大小和方向判断故障类型及线路,即发生单相接地故障时,非故障线路暂态零序能量的方向为正,故障线路暂态零序能量的方向为负,且其绝对值为其余线路暂态零序能量之和;发生母线接地故障时,母线暂态零序能量的大小为其余线路暂态零序能量之和。针对母线暂态零序能量受噪声影响大而导致选线灵敏度低的问题,提出将自动重合闸技术应用到该选线方法中的方案。Matlab仿真结果表明,该选线方法的准确性、可靠性较高。     

An improved model predictive control of low voltage ride through in a permanent magnet synchronous generator in wind turbine systems

This research investigates a wind energy conversion system based on a permanent magnet synchronous generator (PMSG). In addition, a model predictive control (MPC) is proposed for the PMSG in normal and fault conditions. The most efficient mode of the control algorithm is found for maximum power point tracking in normal conditions and fast dynamic response in fault conditions following the selection of the optimum voltage vector. This method prevents a sudden increase in the DC‐link voltage by storing the active power in the generator rotor inertia. Moreover, during the low voltage, the grid code adoption of the reactive current is injected into the grid side. The performance of the proposed control scheme is evaluated for a wind power generator using MATLAB software. The simulation results demonstrate that the proposed method can safeguard the DC‐link during the fault.     

基于复频特性分析的输电线路故障监测方法

为了实现对输电线路的状态监测与故障诊断,提出了基于复频特性分析的输电线路故障监测方法。给定了分段传递函数及其模值的相对偏差的定义,针对输电线路故障的在线监测,建立了基于分段传递函数的故障分析方法,该分析方法的核心是以文中所定义的相对偏差作为反映输电线路状态的故障特征量。运用此方法对单条10kV架空输电线路进行了接地短路故障的仿真研究。仿真实验结果验证了该分析方法在输电线路故障监测中的有效性。     

基于激光点云数据的输电线路安全检测分析研究

输电线路安全检测与分析是电力系统的智能化、数字化建设不可或缺的重要组成部分。当前输电线路超高压、大容量建设趋势,增加了输电线路检测与维护的难度。因此为提高人工巡检效率,突破复杂地形对巡线的局限性,提高空间定位精度,设计了一种基于激光点云数据的输电线路安全检测分析系统。系统功能主要包括电力走廊点云自动分类提取、安全检测分析,能够对电力线、杆塔等输电设备数据以及建筑物、河流等其他走廊地物数据进行自动分类提取;通过检测电力线与其他走廊地物之间的距离判别危险点类型,生成安全分析报告;为验证系统有效性,将系统分析数据与人工现场测量数据进行对比分析,结果表明,该系统能够精准地判别输电线路危险点,具有较高的实际应用价值。